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C語言修煉之路初識指標陰陽竅地址還歸大道真上篇

2022-02-26 19:02:38

目錄

（壹）敢問指標為何物

1.1 指標的概念
1.2 指標的背後

（貳）指標和指標類

2.1 指標的型別
2.2 指標型別的意義
2.3 指標的解除參照

（壹）敢問指標為何物

1.1 指標的概念

在電腦科學中，指標（Pointer）是程式語言中的一個物件，利用地址，它的值直接指向（points to）存在電腦記憶體中另一個地方的值。由於通過地址能找到所需的變數單元，可以說，地址指向該變數單元。因此，將地址形象化的稱為“指標”。意思是通過它能找到以它為地址的記憶體單元。

那我們就可以這樣理解 --》指標是個變數，存放記憶體單元的地址（編號）。

總結：指標就是變數，用來存放地址的變數。（存放在指標中的值都被當成地址處理）。

1.2 指標的背後

經過仔細的計算和權衡我們發現一個位元組給一個對應的地址是比較合適的。

對於 32位元的機器，假設有 32根地址線，那麼假設每根地址線在定址的是產生一個電訊號正電/負電（1或者0）

這裡就有2的32次方個地址。

這裡我們就明白：

在32位元的機器上，地址是32個0或者1組成二進位制序列，那地址就得用4個位元組的空間來儲存，所以一個指標變數的大小就應該是4個位元組。
那如果在64位元機器上，如果有64個地址線，那一個指標變數的大小是8個位元組，才能存放一個地址。
指標是用來存放地址的，地址是唯一標示一塊地址空間的。
指標的大小在32位元平臺是4個位元組，在64位元平臺是8個位元組。

（貳）指標和指標類

2.1 指標的型別

這裡我們在討論一下：指標的型別我們都知道，變數有不同的型別，整形，浮點型等。那指標有沒有型別呢？準確的說：有的。

當有這樣的程式碼：

要將&num（num的地址）儲存到p中，我們知道p就是一個指標變數，那它的型別是怎樣的呢？我們給指標變數相應的型別。

這裡可以看到，指標的定義方式是：type + *。其實： char*型別的指標是為了存放 char 型別變數的地址。 short* 型別的指標是為了存放 short 型別變數的地址。 int*型別的指標是為了存放int 型別變數的地址。

2.2 指標型別的意義

如下圖所例：使用char*是可以存放int型別的地址的（都是四個位元組），但真的有怎麼簡單嗎？

我們來對比一組操作：

我們可以看到，賦值後的a只改變的一個位元組的大小

綜上，我們可以得出以下結論：

指標型別決定了指標解除參照操作的時候，一次存取幾個位元組（即存取記憶體的大小）
指標的型別決定了指標向前或者向後走一步有多大（距離）。
決定了指標 +- 整數的步長

大家有興趣的話也可以去分析以下程式碼，加深對於指標型別的理解

2.3 指標的解除參照

這個程式碼的實現就交給大家自己去偵錯啦✅✅✅

總結：指標的型別決定了，對指標解除參照的時候有多大的許可權（能操作幾個位元組）。比如：char*的指標解除參照就只能存取一個位元組，而int*的指標的解除參照就能存取四個位元組。

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